Linux设备驱动程序

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Linux系统关系族谱图:应用程序、内核、驱动程序、硬件详解

Linux系统关系族谱图:应用程序、内核、驱动程序、硬件详解

Linux系统关系族谱图:应用程序、内核、驱动程序、硬件详解目前,Linux软件工程师大致可分为两个层次:01Linux应用软件工程师(ApplicaTIon Software Engineer):主要利用C库函数和Linux API 进行应用软件的编写;从事这方面的开发工作,主要需要学习:符合linux posix标准的API函数及系统调用,linux 的多任务编程技巧:多进程、多线程、进程间通信、多任务之间的同步互斥等,嵌入式数据库的学习,UI编程:QT、miniGUI等。

02Linux固件工程师(Firmware Engineer):主要进行Bootloader、Linux的移植及Linux设备驱动程序的设计工作。

一般而言,固件工程师的要求要高于应用软件工程师的层次,而其中的Linux设备驱动编程又是Linux程序设计中比较复杂的部分,究其原因,主要包括如下几个方面:1 )设备驱动属于Linux内核的部分,编写Linux设备驱动需要有一定的Linux操作系统内核基础;需要了解部分linux内核的工作机制与系统组成2)编写Linux设备驱动需要对硬件的原理有相当的了解,大多数情况下我们是针对一个特定的嵌入式硬件平台编写驱动的,例如:针对特定的主机平台:可能是三星的2410、2440,也可能是atmel的,或者飞思卡尔的等等3 )Linux设备驱动中广泛涉及到多进程并发的同步、互斥等控制,容易出现bug;因为linux本身是一个多任务的工作环境,不可避免的会出现在同一时刻对同一设备发生并发操作4 )由于属于内核的一部分,Linux设备驱动的调试也相当复杂。

linux设备驱动没有一个很好的IDE环境进行单步、变量查看等调试辅助工具;linux驱动跟linux内核工作在同一层次,一旦发生问题,很容易造成内核的整体崩溃。

在任何一个计算机系统中,大至服务器、PC机、小至手机、mp3/mp4播放器,无论是复杂的大型服务器系统还是一个简单的流水灯单片机系统,都离不开驱动程序的身影,没有硬件的软件是空中楼阁,没有软件的硬件只是一堆废铁,硬件是底层的基础,是所有软件。

linux 驱动的 ioctl 详细说明

linux 驱动的 ioctl 详细说明

linux 驱动的 ioctl 详细说明【实用版】目录1.驱动概述2.ioctl 的作用3.ioctl 的参数4.ioctl 的返回值5.ioctl 的错误码6.设备相关的 ioctl 调用7.总结正文1.驱动概述在 Linux 系统中,驱动程序是一种特殊的程序,它们用于控制和管理硬件设备。

驱动程序通过系统调用接口与操作系统内核进行交互,以实现对硬件设备的控制和管理。

在 Linux 中,声卡驱动程序是一个重要的驱动程序类型,它用于控制和管理声卡设备。

2.ioctl 的作用ioctl(input/output control)是 Linux 系统中的一个重要系统调用,它用于实现对设备驱动程序的控制和管理。

ioctl 函数通过传递特定的参数,可以实现对设备进行配置、控制和查询等操作。

对于声卡驱动程序来说,ioctl 函数可以用于实现对声卡设备的各种控制和管理操作。

3.ioctl 的参数ioctl 函数的参数主要包括两个部分:一个是设备文件描述符,它是通过 open、create 等系统调用创建的;另一个是参数缓冲区,它用于存储 ioctl 函数所需的参数。

此外,ioctl 函数还可能需要一些其他参数,具体取决于所使用的设备类型和操作。

4.ioctl 的返回值ioctl 函数的返回值表示函数执行的结果。

如果函数执行成功,则返回 0;如果发生错误,则返回 -1,并设置相应的错误码。

错误码可以通过 errno 系统变量获取。

5.ioctl 的错误码ioctl 函数返回的错误码可以用来判断函数执行是否成功。

常见的错误码包括:- EINVAL:无效的参数。

- EIO:设备 I/O 错误。

- EAGAIN:设备繁忙,需要重试。

- ENODEV:指定的设备不存在。

- ENOENT:指定的设备文件描述符无效。

6.设备相关的 ioctl 调用不同的设备类型可能需要使用不同的 ioctl 函数进行控制和管理。

对于声卡设备,常见的 ioctl 调用包括:- audio_ioctl:用于实现对声卡设备的音频输入输出控制。

Linux设备驱动程序接口

Linux设备驱动程序接口

§1. Linux驱动程序接口系统调用是操作系统内核与应用程序之间的接口,设备驱动程序则是操作系统内核与机器硬件的接口。

几乎所有的系统操作最终映射到物理设备,除了CPU、内存和少数其它设备,所有的设备控制操作都由该设备特殊的可执行代码实现,此代码就是设备驱动程序。

操作系统内核需要访问两类主要设备:字符设备和块设备。

与此相关主要有两类设备驱动程序,字符设备驱动程序和块设备驱动程序。

Linux(也是所有UNIX)的基本原理之一是:系统试图使它对所有各类设备的输入、输出看起来就好象对普通文件的输入、输出一样。

设备驱动程序本身具有文件的外部特征,它们都能使用象open(),close(),read(),write()等系统调用。

为使设备的存取能象文件一样处理,所有设备在目录中应有对应的文件名称,才可使用有关系统调用。

通常Linux驱动程序接口分为如下四层:1).应用程序进程与内核的接口;2).内核与文件系统的接口;3).文件系统与设备驱动程序的接口;4).设备驱动程序与硬件设备的接口。

§2. 驱动程序文件操作数据结构每个驱动程序都有一个file-operation的数据结构,包含指向驱动程序内部函数的指针。

file-operation的数据结构为:struct file-operation {int (*lseek)();int (*read)();int (*write)();int (*readdir)();int (*select)();int (*ioctl)();int (*mmap)();int (*open)();int (*close)();int (*release)();int (*fsync)();int (*fasync)();int (*check-media-change)();int (*revalidate)();}内核中有两个表,一个用于字符设备驱动程序,一个用于块设备驱动程序。

Linux下的硬件驱动——USB设备

Linux下的硬件驱动——USB设备

Linux下的硬件驱动——USB设备什么是USB设备?USB即Universal Serial Bus,翻译过来就是通用串行总线。

它是一种规范化的、快速的、热插拔的串行输入/输出接口。

USB接口常被用于连接鼠标、键盘、打印机、扫描仪、音频设备、存储设备等外围设备。

Linux下的USB驱动在Linux系统中,每个USB设备都需要一个相应的驱动程序来驱动。

从Linux 2.4开始,内核提供了完整的USB设备支持。

对于每个USB设备,内核都会自动加载对应的驱动程序。

Linux下的USB设备驱动程序主要分为以下几个部分:USB核心驱动程序USB核心驱动程序是操作系统内核中处理USB设备的核心模块,负责与各种类型的USB设备进行通信,包括主机控制器、USB总线、USB设备等。

它与驱动程序和应用程序之间起到了桥梁的作用,为驱动程序提供了USB设备的基础支持。

USB设备驱动程序USB设备驱动程序是与特定USB设备相对应的驱动程序,为USB设备提供具体的读写功能和其他控制功能。

USB核心驱动程序和USB设备驱动程序之间的接口USB核心驱动程序和USB设备驱动程序之间的接口是指USB层和应用程序层之间的接口,负责传递各种USB操作的命令和数据。

如何编译一个USB设备驱动编译一个USB设备驱动程序需要按照以下步骤进行:步骤一:安装必要的软件包首先需要安装编译和调试USB设备驱动所需的软件包,包括编译工具链、内核源代码、内核头文件等。

sudo apt-get install build-essential linux-source linux-headers-`una me -r`步骤二:编写代码现在可以编写USB设备驱动程序的代码,此处不做详细介绍。

步骤三:编译代码在终端窗口中进入USB设备驱动程序所在的目录下,输入以下命令进行编译:make此命令将会编译USB设备驱动程序,并生成一个将驱动程序与内核进行连接的模块文件。

如何在Linux系统中安装驱动程序

如何在Linux系统中安装驱动程序

如何在Linux系统中安装驱动程序Linux系统作为一个开源的操作系统,广泛应用于各种设备和领域。

而安装驱动程序是在Linux系统中使用外部硬件设备的关键步骤之一。

在本文中,我们将学习如何在Linux系统中安装驱动程序的方法和步骤。

1. 检查硬件设备在安装驱动程序之前,首先需要确定硬件设备的型号和制造商。

可以通过查询设备的型号或者查看设备的相关文档来获取这些信息。

这是非常重要的,因为不同的设备可能需要不同的驱动程序来正确地工作。

2. 更新系统在安装驱动程序之前,确保你的Linux系统已经是最新的状态。

可以通过在终端中运行以下命令来更新系统:```sudo apt-get updatesudo apt-get upgrade```更新系统可以确保你拥有最新的软件包和驱动程序,以获得更好的兼容性和性能。

3. 查找合适的驱动程序一般来说,大部分硬件设备的驱动程序都可以在Linux系统的软件仓库中找到。

可以通过使用包管理器(如apt、yum等)来查找并安装合适的驱动程序。

运行以下命令来搜索并安装特定的驱动程序:```sudo apt-cache search 驱动程序名称sudo apt-get install 驱动程序名称```注意替换“驱动程序名称”为具体的驱动程序名称。

安装驱动程序可能需要输入管理员密码和确认安装。

如果你无法在软件仓库中找到合适的驱动程序,可以转向设备的制造商网站或者开源社区来获取。

下载驱动程序后,根据驱动程序提供的文档和说明来安装。

4. 编译和安装驱动程序有些驱动程序可能需要手动编译和安装。

在这种情况下,你需要确保你的系统已经安装了编译工具(如GCC、make等)。

在终端中切换到驱动程序所在的目录,并按照以下步骤进行编译和安装:```./configuremakesudo make install```以上命令将分别进行配置、编译和安装驱动程序。

在进行安装之前,可能需要输入一些配置选项或者确认安装。

linux pnp描述

linux pnp描述

linux pnp描述Linux PnP (Plug-and-Play) 是一种操作系统级别的技术,它使得计算机能够自动识别和配置设备,例如硬盘、显卡、网卡等。

Linux PnP 的主要目标是使计算机硬件更易于使用和管理,从而减少用户的麻烦。

Linux PnP 通常通过以下几种方式实现:1.设备驱动程序:Linux 内核包含了许多设备驱动程序,这些程序能够识别和配置各种硬件设备。

当设备插入系统时,驱动程序会自动加载并配置设备。

2.设备文件:Linux 系统使用设备文件来表示硬件设备。

这些设备文件通常位于 /dev 目录下,并且可以使用 mknod 命令创建。

当设备插入系统时,Linux 内核会自动创建相应的设备文件。

3.sysfs:sysfs 是一个虚拟文件系统,它提供了内核对象和用户空间程序之间的接口。

通过 sysfs,用户空间程序可以读取和修改内核对象的状态。

Linux PnP 使用 sysfs 来管理和配置设备。

4.udev:udev 是一个动态设备管理工具,它可以管理设备节点和设备规则。

udev 能够自动创建和管理设备文件,并可以根据设备的属性自动分配设备的名称和权限。

Linux PnP 的优点包括:1.易于使用:Linux PnP 使得硬件设备的配置和管理变得更加简单和直观。

用户不再需要手动配置硬件设备的参数,系统会自动识别并配置设备。

2.提高稳定性:Linux PnP 可以自动检测和修复硬件设备的错误,从而提高系统的稳定性。

3.支持多种设备:Linux PnP 支持多种硬件设备,包括许多非标准的硬件设备。

这使得 Linux 系统更加灵活和通用。

4.减少维护成本:Linux PnP 可以减少系统管理员的维护成本,因为系统可以自动管理硬件设备的配置和状态。

Linux设备驱动程序加载卸载方法insmod和modprobe命令

Linux设备驱动程序加载卸载方法insmod和modprobe命令

Linux设备驱动程序加载卸载⽅法insmod和modprobe命令linux加载/卸载驱动有两种⽅法。

1.modprobe注:在使⽤这个命令加载模块前先使⽤depmod -a命令⽣成modules.dep⽂件,该⽂件位于/lib/modules/$(uname -r)⽬录下;modprobe命令智能地向内核中加载模块或者从内核中移除模块,可载⼊指定的个别模块,或是载⼊⼀组相依的模块。

modprobe会根据depmod所产⽣的依赖关系,决定要载⼊哪些模块。

若在载⼊过程中出错,modprobe会卸载整组的模块。

载⼊模块的命令:(1) 载⼊指定的模块:modprobe drv.ko(2) 载⼊全部模块:modprobe -a卸载模块的命令:modprobe -r drv.komodprobe命令⽤于智能地向内核中加载模块或者从内核中移除模块。

modprobe可载⼊指定的个别模块,或是载⼊⼀组相依的模块。

modprobe会根据depmod所产⽣的相依关系,决定要载⼊哪些模块。

若在载⼊过程中发⽣错误,在modprobe会卸载整组的模块。

选项-a或--all:载⼊全部的模块;-c或--show-conf:显⽰所有模块的设置信息;-d或--debug:使⽤排错模式;-l或--list:显⽰可⽤的模块;-r或--remove:模块闲置不⽤时,即⾃动卸载模块;-t或--type:指定模块类型;-v或--verbose:执⾏时显⽰详细的信息;-V或--version:显⽰版本信息;-help:显⽰帮助。

参数模块名:要加载或移除的模块名称。

实例查看modules的配置⽂件:modprobe -c这⾥,可以查看modules的配置⽂件,⽐如模块的alias别名是什么等。

会打印许多⾏信息,例如其中的⼀⾏会类似如下:alias symbol:ip_conntrack_unregister_notifier ip_conntrack列出内核中所有已经或者未挂载的所有模块:modprobe -l这⾥,我们能查看到我们所需要的模块,然后根据我们的需要来挂载;其实modprobe -l读取的模块列表就位于/lib/modules/`uname -r`⽬录中;其中uname -r是内核的版本,例如输出结果的其中⼀⾏是:/lib/modules/2.6.18-348.6.1.el5/kernel/net/netfilter/xt_statistic.ko挂载vfat模块:modprobe vfat这⾥,使⽤格式modprobe 模块名来挂载⼀个模块。

platform driver使用方法

platform driver使用方法

platform driver使用方法一、Platform Driver的基本概念Platform Driver是Linux内核中的一种设备驱动程序,用于管理特定硬件平台上的设备。

它通过与设备的Platform Device进行匹配,并提供设备的初始化、注册和卸载等功能。

Platform Driver通常由两部分组成:Platform Driver的结构体和Platform Driver的注册函数。

1. Platform Driver的结构体Platform Driver的结构体是一个包含了与设备驱动相关信息的数据结构,它通常包含了设备的名称、设备的ID、设备的资源信息等。

在编写Platform Driver时,需要定义一个Platform Driver的结构体,并在其中填写相关信息。

2. Platform Driver的注册函数Platform Driver的注册函数用于将Platform Driver的结构体与对应的硬件设备进行匹配,并注册到Linux内核中。

在注册函数中,需要填写Platform Driver的结构体,并调用相应的函数进行注册。

二、Platform Driver的使用步骤使用Platform Driver的步骤一般包括以下几个步骤:1. 定义Platform Driver的结构体需要定义一个Platform Driver的结构体,并填写相关信息。

在结构体中,需要包含设备的名称、设备的ID、设备的资源信息等。

2. 实现Platform Driver的初始化函数在定义了Platform Driver的结构体后,需要实现Platform Driver 的初始化函数。

在初始化函数中,可以进行设备的初始化操作,如初始化设备的寄存器、分配设备的内存等。

3. 实现Platform Driver的probe函数Platform Driver的probe函数用于设备的注册和初始化。

在probe函数中,需要填写设备的相关信息,并调用相应的函数进行设备的注册和初始化。

linux下pcie驱动编写流程

linux下pcie驱动编写流程

linux下pcie驱动编写流程1.确定PCIE驱动的功能和目标。

Determine the function and goal of the PCIE driver.2.阅读PCIE驱动的规范和文档。

Read the specifications and documentation of the PCIE driver.3.确定PCIE设备的特性和接口。

Determine the characteristics and interface of the PCIE device.4.编写PCIE驱动的初始化代码。

Write the initialization code for the PCIE driver.5.实现PCIE设备的探测和识别。

Implement the detection and recognition of the PCIE device.6.编写PCIE设备的注册和注销函数。

Write the registration and deregistration functions forthe PCIE device.7.实现PCIE设备的数据传输和通信。

Implement data transfer and communication for the PCIE device.8.编写PCIE驱动的中断处理函数。

Write the interrupt handling function for the PCIE driver.9.测试PCIE驱动的功能和稳定性。

Test the functionality and stability of the PCIE driver.10.调试PCIE驱动的错误和异常。

Debug errors and exceptions in the PCIE driver.11.优化PCIE驱动的性能和效率。

Optimize the performance and efficiency of the PCIE driver.12.编写PCIE驱动的文档和说明。

2-Linux驱动和内核模块编程

2-Linux驱动和内核模块编程

设备驱动的Hello World模块 设备驱动的 模块
模块卸载函数
static void __exit cleanup_function(void) { /* 释放资源 */ } module_exit(cleanup_function);
在模块被移除前注销接口并 释放所有所占用的系统资源
标识这个代码是只用于模块卸载( 标识这个代码是只用于模块卸载 通过使编译器把它放在 特殊的 ELF 段) 原型: 原型:#define __exit __attribute__ ((__section__(“.exit.text”)))
查看已加载模块
lsmod cat /proc/modules.
卸载驱动模块 卸载模块
从内核中卸载模块可以用rmmod工具.
注意,如果内核认为该模块任然在使用状态, 注意,如果内核认为该模块任然在使用状态,或 者内核被禁止移除该模块,则无法移除该模块。 者内核被禁止移除该模块,则无法移除该模块。
内核打印函数
隐藏硬件细节,提高应用软件的可移植性 提供安全性 开发模式 内核态驱动 用户态驱动
提供机制,而不是提供策略
机制:驱动程序能实现什么功能 策略:用户如何使用这些功能
设备的分类和特点Biblioteka 设备分类字符设备(char device) 字符设备 块设备(block device) 块设备 网络设备(network device) 网络设备
MODULE_LICENSE()---模块许可证声明 模块许可证声明
模块许可证(LICENSE)声明描述内核模块的许可权限 如果不声明LICENSE,模块被加载时,将收到内核被污染(kernel tainted)的警告
动手写一个内核模块

linux 驱动的 ioctl 详细说明

linux 驱动的 ioctl 详细说明

linux 驱动的ioctl 详细说明摘要:1.引言2.IOCTL的含义和作用3.Linux驱动的IOCTL实现4.IOCTL操作步骤详解5.常用IOCTL命令举例6.总结正文:【引言】在Linux系统中,设备驱动程序是操作系统与硬件设备之间进行通信的重要桥梁。

为了实现对硬件设备的控制和管理,驱动程序提供了一系列命令,其中IOCTL(Input/Output Control,输入输出控制)是最常用的一种。

本文将对Linux驱动的IOCTL进行详细说明,帮助读者更好地理解和使用这一功能。

【IOCTL的含义和作用】IOCTL是Linux系统中设备驱动程序的一个重要接口,允许用户空间进程与驱动程序进行通信,从而实现对硬件设备的控制。

通过IOCTL,用户可以设置设备的工作模式、读取设备状态等信息,也可以请求驱动程序执行特定的操作。

总的来说,IOCTL在操作系统和硬件设备之间扮演了一个命令传递和控制的角色。

【Linux驱动的IOCTL实现】在Linux中,驱动程序的IOCTL实现通常包括以下几个步骤:1.打开设备文件:用户空间进程通过open()系统调用打开设备文件,获取设备的文件描述符。

2.发送IOCTL命令:用户空间进程通过IOCTL()系统调用向驱动程序发送命令。

IOCTL()系统调用接受两个参数,一个是设备文件描述符,另一个是IOCTL命令。

3.驱动程序处理IOCTL命令:驱动程序收到IOCTL命令后,根据命令类型执行相应的操作。

这些操作可能包括设置设备状态、读取设备数据、执行自定义操作等。

4.返回结果:驱动程序处理完IOCTL命令后,将结果返回给用户空间进程。

结果可以通过read()或ioctl()系统调用读取。

【IOCTL操作步骤详解】以下是一个简单的IOCTL操作示例:1.打开设备文件:```cint fd = open("/dev/mydevice", O_RDONLY);```2.发送IOCTL命令:```cioctl(fd, MY_IOCTL_COMMAND, param);```3.驱动程序处理IOCTL命令:在驱动程序中,可以通过以下方式接收IOCTL命令:```cstatic int my_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg){switch (cmd) {case MY_IOCTL_COMMAND:// 处理IOCTL命令的逻辑break;default:return -EINVAL;}// 执行命令相关操作return 0;}```4.返回结果:驱动程序处理完IOCTL命令后,将结果返回给用户空间进程。

linux设备驱动spi详解5-应用到驱动的完整流程

linux设备驱动spi详解5-应用到驱动的完整流程

linux设备驱动spi详解5-应⽤到驱动的完整流程所有的应⽤程序使⽤dev/⽬录下创建的设备,这些字符设备的操作函数集在⽂件spidev.c中实现。

1static const struct file_operations spidev_fops = {2 .owner = THIS_MODULE,3/* REVISIT switch to aio primitives, so that userspace4 * gets more complete API coverage. It'll simplify things5 * too, except for the locking.6*/7 .write = spidev_write,8 .read = spidev_read,9 .unlocked_ioctl = spidev_ioctl,10 .open = spidev_open,11 .release = spidev_release,12 };1 spidev_ioctl函数以上是所有应⽤程序所能够做的所有操作,由此开始追踪spi 驱动程序的完整执⾏流程其中,最重要的就是ioctl, 从这⾥开始先重点剖析ioctl函数1 spidev_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)2 {3int err = 0;4int retval = 0;5struct spidev_data *spidev;6struct spi_device *spi;7 u32 tmp;8 unsigned n_ioc;9struct spi_ioc_transfer *ioc;10//ioctl cmd 检查11/* Check type and command number */12if (_IOC_TYPE(cmd) != SPI_IOC_MAGIC)13return -ENOTTY;1415/* Check access direction once here; don't repeat below.16 * IOC_DIR is from the user perspective, while access_ok is17 * from the kernel perspective; so they look reversed.18*/19if (_IOC_DIR(cmd) & _IOC_READ)20 err = !access_ok(VERIFY_WRITE,21 (void __user *)arg, _IOC_SIZE(cmd));22if (err == 0 && _IOC_DIR(cmd) & _IOC_WRITE)23 err = !access_ok(VERIFY_READ,24 (void __user *)arg, _IOC_SIZE(cmd));25if (err)26return -EFAULT;2728/* guard against device removal before, or while,29 * we issue this ioctl.30*/31//通过以下⽅式获取spi_device-----spi(是之后操作的基础)32 spidev = filp->private_data;33 spin_lock_irq(&spidev->spi_lock);34 spi = spi_dev_get(spidev->spi);35 spin_unlock_irq(&spidev->spi_lock);3637if (spi == NULL)38return -ESHUTDOWN;3940/* use the buffer lock here for triple duty:41 * - prevent I/O (from us) so calling spi_setup() is safe;42 * - prevent concurrent SPI_IOC_WR_* from morphing43 * data fields while SPI_IOC_RD_* reads them;44 * - SPI_IOC_MESSAGE needs the buffer locked "normally".45*/46 mutex_lock(&spidev->buf_lock);47//以上是进⾏check,检查命令有效性,以及进⾏初始化数据,这⾥不在多做说明48switch (cmd) {49/* read requests */50case SPI_IOC_RD_MODE://获取模式信息,将信息发送给⽤户51 retval = __put_user(spi->mode & SPI_MODE_MASK,52 (__u8 __user *)arg);53break;54case SPI_IOC_RD_LSB_FIRST://获取spi最低有效位55 retval = __put_user((spi->mode & SPI_LSB_FIRST) ? 1 : 0,56 (__u8 __user *)arg);57break;58case SPI_IOC_RD_BITS_PER_WORD:59 retval = __put_user(spi->bits_per_word, (__u8 __user *)arg);61case SPI_IOC_RD_MAX_SPEED_HZ:62 retval = __put_user(spi->max_speed_hz, (__u32 __user *)arg);63break;6465/* write requests */66case SPI_IOC_WR_MODE://设置数据传输模式,这⾥只是把设置的数据保存在spi 中,但并没有对spi device做任何操作,对spi device的操作⼀并在最后进⾏ 67 retval = __get_user(tmp, (u8 __user *)arg);68if (retval == 0) {69 u8 save = spi->mode;7071if (tmp & ~SPI_MODE_MASK) {72 retval = -EINVAL;73break;74 }7576 tmp |= spi->mode & ~SPI_MODE_MASK;77 spi->mode = (u8)tmp;78 retval = spi_setup(spi);79if (retval < 0)80 spi->mode = save;81else82 dev_dbg(&spi->dev, "spi mode %02xn", tmp);83 }84break;85case SPI_IOC_WR_LSB_FIRST://设置设置spi写最低有效位,同上86 retval = __get_user(tmp, (__u8 __user *)arg);87if (retval == 0) {88 u8 save = spi->mode;8990if (tmp)91 spi->mode |= SPI_LSB_FIRST;92else93 spi->mode &= ~SPI_LSB_FIRST;94 retval = spi_setup(spi);95if (retval < 0)96 spi->mode = save;97else98 dev_dbg(&spi->dev, "%csb firstn",99 tmp ? 'l' : 'm');100 }101break;102case SPI_IOC_WR_BITS_PER_WORD://设置spi写每个字含多个个位,同上103 retval = __get_user(tmp, (__u8 __user *)arg);104if (retval == 0) {105 u8 save = spi->bits_per_word;106107 spi->bits_per_word = tmp;108 retval = spi_setup(spi);109if (retval < 0)110 spi->bits_per_word = save;111else112 dev_dbg(&spi->dev, "%d bits per wordn", tmp);113 }114break;115case SPI_IOC_WR_MAX_SPEED_HZ://设置spi写最⼤速率,同上116 retval = __get_user(tmp, (__u32 __user *)arg);117if (retval == 0) {118 u32 save = spi->max_speed_hz;119120 spi->max_speed_hz = tmp;121 retval = spi_setup(spi);122if (retval < 0)123 spi->max_speed_hz = save;124else125 dev_dbg(&spi->dev, "%d Hz (max)n", tmp);126 }127break;128129default:130/* segmented and/or full-duplex I/O request */131if (_IOC_NR(cmd) != _IOC_NR(SPI_IOC_MESSAGE(0))//查看是否为数据write命令132 || _IOC_DIR(cmd) != _IOC_WRITE) {133 retval = -ENOTTY;134break;135 }136//pay more time on understanding below method137 tmp = _IOC_SIZE(cmd);//从命令参数中解析出⽤户数据⼤⼩138if ((tmp % sizeof(struct spi_ioc_transfer)) != 0) {//数据⼤⼩必须是struct spi_ioc_transfer的整数倍139 retval = -EINVAL;140break;141 }142 n_ioc = tmp / sizeof(struct spi_ioc_transfer);//将要传输的数据分成n个传输数据段143if (n_ioc == 0)145146/* copy into scratch area */147 ioc = kmalloc(tmp, GFP_KERNEL);//获取n个数据段的数据管理结构体的内存空间148if (!ioc) {149 retval = -ENOMEM;150break;151 }152if (__copy_from_user(ioc, (void __user *)arg, tmp)) {//从⽤户空间获取数据管理结构体的初始化值153 kfree(ioc);154 retval = -EFAULT;155break;156 }157158/* translate to spi_message, execute */159 retval = spidev_message(spidev, ioc, n_ioc);//数据传输,这是整个流程中的核⼼160 kfree(ioc);161break;162 }163164 mutex_unlock(&spidev->buf_lock);165 spi_dev_put(spi);166return retval;167 }通过调⽤函数spi->master->setup()来设置SPI模式。

linux驱动注册流程

linux驱动注册流程

linux驱动注册流程Linux驱动注册流程是指在Linux操作系统中,将设备驱动程序注册到系统中的一系列步骤。

以下是一个详细的流程介绍,分为四个主要步骤。

第一步:分配和初始化设备结构体Linux内核通过设备结构体(dev_t)来描述设备,该结构体储存了设备的主设备号和次设备号。

首先,我们需要使用`alloc_chrdev_region(`函数来为设备分配设备号;然后,通过`cdev_init(`函数来对设备结构体进行初始化,包括初始化file_operations结构体、注册字符设备并设置设备操作函数。

第二步:添加字符设备到系统第二步需要使用`cdev_add(`函数将驱动程序的字符设备添加到系统中。

此函数会将驱动程序添加到内核的字符设备列表中,并为驱动程序分配一个主设备号。

驱动程序将会在此处与系统中的其他字符设备进行关联。

第三步:创建设备节点为了让用户空间能够与驱动程序进行交互,我们需要在/dev目录下创建一个设备节点。

设备节点是与驱动程序相关联的特殊文件,用户可以通过读写这些文件来与驱动程序进行通信。

创建设备节点可以使用`mknod`命令或`udev`来完成。

第四步:初始化设备最后一步是在驱动程序中初始化驱动程序特定的设备。

这个过程包括初始化设备的硬件和设置设备的特性。

例如,可以设置设备的中断处理程序、初始化设备的寄存器等。

总结以上是Linux驱动注册的大致流程。

这个过程涉及到内核级的操作和用户空间级的操作,并需要一定的了解和熟悉Linux内核编程、设备驱动开发和设备节点的创建等知识。

通过正确的执行这些步骤,我们可以将设备驱动程序成功地注册到Linux操作系统中,从而实现设备和系统的交互。

Linux设备驱动程序DF

Linux设备驱动程序DF
可以申请所有的端口地址 • 必须以root运行 • 用 “gcc -02 –o xxx.elf xxx.c” 编译 • outb(value, port); inb(port); // 8-bit • outw(value, port); inw(port); // 16-bit • 访问时间大约1us
Linux设备驱动程序
04/05/2006 应忍冬
内容
• • • • • • • • • 设备分类 设备驱动程序的框架 字符型设备 网络设备 文件系统
– User Spacuffer例子和使用 Debug原理和Debug方法 常用设备/fb/ram/loopback/zero
设备驱动程序内访问设备地址
• 设备驱动程序可以通过指针访问设备地址 • 设备驱动程序接触到的还是虚拟地址,但 对于外界设备有固定的设备地址映射(设 备的地址在移植Linux时候确定) 设备驱动程序
虚拟地址映射
设备地址映射
设备驱动程序
虚拟地址映射
设备地址映射
物理内存地址空间
设备地址空间
直接访问IO端口 vs 设备驱动程序
设备驱动程序的任务
• • • • 设备初始化 硬件操作和管理 外部硬件和内核空间的数据传递 内核空间和用户空间的数据传递
设备驱动程序的功能
用 户 空 间 内 核 空 间
用户程序
程序
用户态程序 vs 内核态程序
用户程序 • 权限受限 • 虚拟运行环境
–逻辑地址 –关键资源访问受监管
内核程序 • 最高权限 • 实际的运行环境
生成o文件
设备装载和设备文件建立
• chmod +x /tmp/LED.o • /sbin/insmod -f ./LED.o • cat /proc/devices得到装入内核的主 设备号 • mknod /dev/Lamp c Num1 Num2 Num1为主设备号 Num2为次设备号 强制安装,忽略版本检查

在计算机系统中,驱动程序是直接同硬件打交道的软件模块,是操作(精)

在计算机系统中,驱动程序是直接同硬件打交道的软件模块,是操作(精)

② 使设备投入运行和退出运行;
③ 负责内核和设备之间的数据交换; ④ 检测和处理设备工作过程中出现的 错误。
以字符设备驱动程序为例来介绍设备 驱动程序的工作原理。
1.注册字符设备 2.Linux设备驱动程序子程序
(1)open()函数
(2)release()函数
(3)read()函数
(4)write()函数
当计算机运行于用户模式时,硬件防 止特权指令的执行,并进行内存和I/O空间 的引用检查。这就允许操作系统限制任务 对各种I/O操作的访问,并捕捉违反系统完 整性的任何行为。在用户模式中,如果运 行的代码不能通过操作系统中的检查机制, 就不能进入内核模式。在Intel 80X86处理 器上,这个模式对应于3级环。
7.1.1 Linux对设备的管理
图7.1所示为Linux对设备的管理, 它将字符和块两种功能结合在一起。
用户程序
系统调用接口
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
图 7 1
. Linux
文件系统
高速缓存
字符设备
块设备
对 设 备 的 管 理
驱动程序
硬设备
7.1.2 Linux设备驱动程序原理
Linux设备驱动程序的主要功能有:
① 初始化设备;
CurrentControlSet\ Services\下有相应的键
值。这些键值和驱动程序的工作有着很大
的关系。
7.2.5
WDM驱动程序工作原

一个支持 PnP 同时又支持 PnP 驱动程 序的系统软件应提供下述一些功能。 (1)自动且动态地识别已安装的硬 件。 (2)硬件资源分配及重新分配。 (3)安装合适的驱动程序。
WDM功能驱动程序通常由两个分离 的执行文件组成。一个文件是类驱动程序, 它了解如何处理操作系统使用的WDM协 议(有些协议相当复杂),以及如何管理整 个设备类的基本特征。USB照相机类驱动 程序就是一个例子。另一个文件称为迷你 驱动程序(Minidriver),它包含类驱动程序 用于管理设备实例的厂商专有特征例程。 类驱动程序和迷你驱动程序合在一起才成 为一个完整的功能驱动程序。

嵌入式Linux操作系统设备驱动程序设计与实现

嵌入式Linux操作系统设备驱动程序设计与实现

Q i — ig LU T o U Xa pn ,I a o
(nom t n S i c n eh ooyC lg , i in nvr t, i giJ j n 3 0 5 Ifr ai ce e ad T c nlg o ee J j g U i sy J nx i i g3 2 0 ) o n l ua ei a ua
钟 函数 。
信、 数码产 品、 网络设备 、 全系统等领域 。越来越 多的公 司 、 安 研 究单位 、 大专 院校 、 以及个 人开始 进行嵌入 式系统 的研究 , 嵌入 式系统设计将是未来相 当长一段时 间内研究 的热点 。
1 Ln x设 备 驱动 程序 概述 iu
嵌人式 Lnx以其可应用于多种 硬件平 台 、内核高效稳定 、 iu
源码开放 、软件丰富 、网络通信和文件管理机 制完善等优 良特
性, 成为嵌入式系统领域 中的一个研究热点 。嵌入式 Lnx系统 iu
中 ,内核提供保 护机 制 ,用户空间 的进程一般不 能直 接访 问硬
件。 进行嵌入式系统的开发 , 很大的工作量是为各种设 备编写驱
动程序 , 除非系统不使用操作系统 。 iu 设备驱动程序在 Lnx Ln x iu 内核源代码 中占有很 大比例 , 20 2 从 .、. 24版本的 内核 , 2到 . 源代 码 的长度 t益增加 , 3 其实主要是设备驱动程序在 增加 。 设备驱 动程序在 Ln x内核 中占有极其重要的位置 , iu 它是 内 核用于完成对物理设备 的控制操作 的功能模块 。 除了 C U、 P 内存 以及其他很少的几个部分之外 ,所有 的设备 控制操作都必须 由 与被控设备相关 的代码 , 也就是驱 动程序来完成 。内核必须包括 与系统 中的每个外部设备对应 的驱动程序 。否则设备 就无法在 Ln x i 下正常工作。这就是驱 动程序开发成为 Ln x内核开发 的 u iu

linux驱动开发流程

linux驱动开发流程

linux驱动开发流程Linux驱动开发流程。

Linux驱动开发是一项复杂而又重要的工作,它涉及到操作系统内核的底层编程和硬件设备的交互。

在进行Linux驱动开发时,需要按照一定的流程来进行,以确保驱动程序的稳定性和可靠性。

下面将介绍一般的Linux驱动开发流程,希望能够对初学者有所帮助。

1. 硬件设备了解。

在进行Linux驱动开发之前,首先需要对要开发的硬件设备有一个全面的了解。

需要了解硬件设备的型号、接口、工作原理等信息,以便于后续的驱动程序编写和调试工作。

2. 硬件设备驱动框架选择。

针对不同的硬件设备,可以选择不同的驱动框架进行开发。

常用的驱动框架包括字符设备驱动、块设备驱动、网络设备驱动等。

根据硬件设备的特点和需求,选择合适的驱动框架进行开发。

3. 编写驱动程序。

在选择好驱动框架之后,就可以开始编写驱动程序了。

驱动程序是连接硬件设备和操作系统内核的桥梁,需要按照一定的规范和接口来进行编写。

在编写驱动程序时,需要考虑到硬件设备的特性和操作系统的要求,确保驱动程序能够正确地控制硬件设备。

4. 调试和测试。

编写完驱动程序后,需要进行调试和测试工作。

通过调试和测试,可以发现驱动程序中的bug和问题,及时进行修复和优化。

调试和测试是保证驱动程序稳定性和可靠性的重要环节,需要认真对待。

5. 集成到内核。

当驱动程序经过调试和测试后,可以将其集成到Linux内核中。

在将驱动程序集成到内核时,需要按照内核的规范和流程来进行,确保驱动程序能够正确地被内核加载和使用。

6. 发布和维护。

最后,当驱动程序集成到内核后,可以进行发布和维护工作。

发布驱动程序时,需要提供清晰的文档和说明,以便其他开发者能够正确地使用和理解驱动程序。

同时,还需要对驱动程序进行定期的维护和更新,以适应不断变化的硬件设备和内核版本。

总结。

通过以上的介绍,我们可以看到Linux驱动开发流程是一个系统而又复杂的过程。

需要对硬件设备有深入的了解,选择合适的驱动框架,编写稳定可靠的驱动程序,并经过严格的调试和测试,最终将其集成到内核并进行发布和维护。

嵌入式Linux设备驱动程序开发ppt课件

嵌入式Linux设备驱动程序开发ppt课件

.
10.1 嵌入式Linux驱动程序开发基础
② int schedule_work(struct work_struct *work) ③int schedule_delayed_work(struct work_struct *work, unsigned long delay) ④void flush_scheduled_work(void)
Linux将设备按照功能特性划分为三种类型:字符设 备,块设备和网络设备。 10.1.2 最简单的内核模块 1.helloworld模块源代码 2.模块的编译 3.模块的加载和卸载
.
10.1 嵌入式Linux驱动程序开发基础
10.2 嵌入式Linux设备驱动重要技术 10.2.1 内存与I/O端口 (1)内核空间和用户空间 (2)内核中内存分配 内核中获取内存的几种方式如下。 ①通过伙伴算法分配大片物理内存 ②通过slab缓冲区分配小片物理内存 ③非连续内存区分配 ④高端内存映射 ⑤固定线性地址映射
.
10.1 嵌入式Linux驱动程序开发基础
1.原子操作 原子操作主要用于实现资源计数,很多引用计数(refcnt)就是 通过原子操作实现的。
原子类型定义如下: typedef struct { volatile int counter; } atomic_t; 原子操作通常用于实现资源的引用计数 2.信号量
信号量在创建时需要设置一个初始值. 3.读写信号量
读写信号量有两种实现:
一种是通用的,不依赖于硬件架构 一种是架构相关的
.
10.1 嵌入式Linux驱动程序开发基础
读写信号量的相关API有: DECLARE_RWSEM(name) 该宏声明一个读写信号量name并对其进行初始化。 void init_rwsem(struct rw_semaphore *sem); 该函数对读写信号量sem进行初始化。 void down_read(struct rw_semaphore *sem);

精选嵌入式LINUX设备驱动程序课件

精选嵌入式LINUX设备驱动程序课件

设备的控制操作
对设备的控制操作可通过文件操作数据结构中的ioctl()函数来完成。控制操作与具体的设备有密切关系,需要根据设备实际情况进行具体分析。
设备的轮询和中断处理
轮询方式对于不支持中断的硬件设备,读写时需要轮流查询设备的状态,以便决定随后的数据操作。如果轮询处理方式的驱动程序被链接到内核,则意味着查询过程中,内核一直处于闲置状态。解决办法是使用内核定时器,进行定期查询。
主设备号与次设备号
次设备号用于标识使用同一设备驱动程序的不同硬件,并仅由设备驱动程序解释 当应用程序操作某个设备文件时,Linux内核根据其主设备号调用相应的驱动程序,并从用户态进入内核态驱动程序判断次设备号,并完成相应的硬件操作。
用户空间和内核空间
Linux运行在2种模式下内核模式用户模式内核模式对应内核空间,而用户模式对应用户空间。驱动程序作为内核的一部分,它对应内核空间,应用程序不能直接访问其数据,
帧缓冲设备驱动程序
LCD分类
LCD可由为液晶照明的方式有两种:传送式和反射式传送式屏幕要使用外加光源照明,称为背光(backlight),照明光源要安装在LCD的背后。传送式LCD在正常光线及暗光线下,显示效果都很好,但在户外,尤其在日光下,很难辩清显示内容。 反射式屏幕,则不需要外加照明电源,使用周围环境的光线(或在某些笔记本中,使用前部照明系统的光线)。这样,反射式屏幕就没有背光,所以,此种屏幕在户外或光线充足的室内,才会有出色的显示效果,但在一般室内光线下,这种显示屏的显示效果就不及背光传送式的。
文件操作结构体的主要函数
open: 用于打开文件设备release: 在关闭文件的调用read: 用于从设备中读取数据write: 向设备发送数据poll: 查询设备是否可读或可写ioctl: 提供执行设备特定命令的方法fasync: 用于设备的异步通知操作
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§1.2 模块方式驱动程序
•模块驱动程序的调试
使用printk函数
在程序的开始加入 #define MY_debug
在需要打印调试信息的位置加入 #ifdef MY_DEBUG printk(“<1>my debug info”); #endif
§1.2 模块方式驱动程序
Modexample.c #include <linux/module.h>
• 字符设备驱动程序
表现为文件,面向字节,即时收发数据
• 块设备驱动程序
表现为文件,面向块,通过缓存区进行缓冲
• 网络设备驱动程序
表现为net_device结构链表中的一项,面向流或数据 报,通过sk_buff结构进行收发
§1.2 模块方式驱动程序
• 编写步骤
1) 写入口函数 2) 写模块函数 3) 编译为.O文件 4) 插入模块 5) 创建设备文件
Read()
• 写设备 · Copy_to_user()
其他函数如ioctl()和中断处理函数等
§1.2 模块方式驱动程序
•二、模块函数
Init_module()
• 模块初始化函数。在插入模块时执行 • 也可以用module_init(your_init_func) • 主要执行设备的注册
Cleanup_module()
§1.2 模块方式驱动程序
•五、创建设备文件
Mknod/dev/mydriver c major minor
该命令创建一个字符设备文件mydriver,它的主设 备号是major,次设备号是minor。设备号信息可以在 /proc/devices文件中获得。
网络设备驱动程序不需要此步骤,因为它不出现在 文件系统中。
•模块驱动程序实例
#include <linux/init.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/uaccess.h>
unsigned int test_major=0
{put_user(1,buf);
buf++}
Return count;
}
§1.2 模块方式驱动程序
ssize_t write_test(struct file *file,const char *buf,size_t count,loff_t *offset) { Return count; } Int open_test(struct inode *inode,strut file *file) { MOD_INC_USE_COUNT; Return 0; } Int release_test(struct inode *inode,struct file *file) { MOD_DEC_USE_COUNT; Return 0; }
Result=register_chrdev(test_major,”test”, &test_fops);
If(result<0){
V1.0
大纲
1- 设备驱动程序入门 2- 中断处理 3- 等待队列 4- 定时处理 5- 实例分析字符设备驱动程序 6程序入门
• 驱动程序分类 • 模块方式驱动程序 • 内核方式驱动程序 • 用户模块驱动程序
§1.1 驱动程序分类
§1.2 模块方式驱动程序
•四、插入模块
insmod mydriver.o 该命令将驱动程序模块插入到内核中,并执行 init_module()函数。该命令也可以向驱动程序中传递 一些参数。 rmmod mydriver 该命令将驱动程序模块从内核中先移除,并执行 cleanup_module()函数。 其它命令:modprobe、depmod、modinfo。
• 调试方式 • 实例
§1.2 模块方式驱动程序
•一、入口函数
Open()
• 打开设备 • 增加使用记数;分配内存空间;初始化变量、函数;申请中断、I/O空间
Release()
• 关闭设备 • 减少使用记数;释放内存空间;释放中断、 I/O空间
Write()
• 写设备 · Copy_from_user()
• 模块清理函数。在移除模块时执行 • 也可以用module_exit(your_cleanup_func) • 主要执行设备的反注册
§1.2 模块方式驱动程序
•三、编译
用如下命令将mydriver.c编译为mydriver.o
Ppc_8xx-gcc-DLINUX-DMODULED_KERNEL_-Wall-Wstrict-prototypes-fnobuiltin-nostdinc -O2I/opt/hardhat/devkit/lsp/embeddedplanet-cllfppc_8xx/linux-2.4.17_mvl21/include/I/opt/hardhat/devkit/ppc/8xx/lib/lib/gccLib/powerpc-hardhat-linux/2.95.3/include/-I /opt/hardhat/devkit/lsp/embeddedplanet-cllfppc_8xx/linux-2.4.17_mvl21/arch/ppc/-c Mydriver.c
ssize_t read_test(struct file *file,char *buf,size_t count,loff_t *offset)
{
int left;
if(verify_area(VERIFY_WRITE,buf,count)==-EFAULT)
Return –EFAULT;
for(left=count;left>0;left--)
§1.2 模块方式驱动程序
Static struct
file_operations
Test_fops={
Read:
read_test,
write:
write_test,
open:
open_test,
release:
release_test,
};
Int my_init_module(void)
{
Int result;
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